[實用新型]一種高能效大功率充電模塊

有效

• 申請號: 201721782268.0
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN208112258U
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 曾新業
• 申請（專利權）人: 深圳市網源電氣有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/06;B60L11/18
• 代理公司: 深圳市韋恩肯知識產權代理有限公司 44375
• 代理人: 黃昌平

本實用新型涉及新能源汽車充電樁技術領域，提供一種高能效大功率充電模塊，包括箱體以及設置在箱體上的電源接頭以及與電源接頭電連接的前級PFC主板和后級DC?DC主板，前級PFC主板設置在箱體的上方，所述后級DC?DC主板設置在所述箱體的下方，前級PFC主板包括依次電連接的EMI模塊、PFC電路、驅動電路、電壓電流采樣電路、功率級器件以及控制板，后級DC?DC主板包括依次電連接的LLC諧振器件、逆變電路、MOS管驅動電路、后級控制電路、采樣電路、隔離變壓器、SIC整流輸出二極管、整流電路、采樣電路、輸出EMC模塊及控制板，前級PFC主板和后級DC?DC主板通過CAN模塊實現通訊，本實用新型具有高能效、大功率、體積小、重量輕的特點。

技術領域

本實用新型涉及技術領域，更具體地說，是涉及一種高能效大功率充電模塊。

背景技術

隨著經濟的增長，汽車的普及，能源消耗巨大，尤其是石油資源的日益枯竭，石油短缺成為未來發展的一個隱患，并帶來了嚴重的空氣污染，電動汽車作為新能源汽車，即節約了不可再生的能源，又大大改善了環境，發展電動汽車逐漸成為治理環境解決霧霾等大氣污染的重要手段。充電模塊是電動汽車充電樁中不可缺少的部分，它的功能是將電網的電能轉化為電動汽車動力電池的電能，通過給新能源汽車的動力電池充電來維持車輛的持續運行。然而目前的充電模塊普遍存在的問題就是充電模塊的充電效率不高、充電不穩定的問題，在一定程度上帶來電能的浪費，亟需采取措施解決。

實用新型內容

為解決上述現有技術的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種高效、高功率密度和高性能的直流電充電模塊，該充電模塊能夠提高充電功率和能效。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種高能效大功率充電模塊，包括箱體以及設置在箱體上的電源接頭以及與電源接頭電連接的前級PFC主板和后級DC-DC主板，前級PFC主板和后級DC-DC主板采用上下扣的方式，所述前級PFC主板設置在所述箱體的上方，所述后級DC-DC 主板設置在所述箱體的下方，所述前級PFC主板包括依次電連接的EMI模塊、 PFC電路、驅動電路、電壓電流采樣電路、功率級器件以及控制板，所述后級DC-DC主板包括依次電連接的LLC諧振器件、逆變電路、MOS管驅動電路、后級控制電路、采樣電路、隔離變壓器、SIC整流輸出二極管、整流電路、采樣電路、輸出EMC模塊及控制板，所述前級PFC主板和后級DC-DC 主板通過CAN模塊實現通訊。

CAN通信接口，通過算法實現對充電樁電源模塊輸出電壓/電流的參數設置，對電源模塊下達控制指令、自動控制內部散熱風扇的轉速，實時監測充電樁充電模塊溫度、電壓、電流等運行環境參數，并具有接地、短路、過載自動報警功能。

進一步地，所述PFC電路采用三相三電平Vienna整流電路。

進一步地，所述三相三電平Vienna整流電路由3個升壓電感、6個整流二極管、3組雙向功率開關管、兩個電解電容組成，每組雙向功率開關管由4 個整流二極管和1個開關管組成。

進一步地，所述開關管采用低壓高頻率開關管。

進一步地，所述隔離變壓器主變采用原邊串聯副邊并聯的結構，諧振電感為串聯結構。

進一步地，所述后級控制電路采用LLC諧振變換器進行變頻控制，輸出電壓可超范圍調節。

進一步地，所述LLC電路采用三電平LLC電路。

通過采用三相三電平Vienna PFC+三電平全橋DC/DC變換器兩級級聯拓撲架構；AC-DC部分采用三相三電平Vienna PFC實現三相交流電功率因數校